PCB回路基板はどのように熱放散効率を改善すべきか

PCB回路基板はどのように熱放散効率を改善すべきか

両面ボード。 このタイプの回路基板は両側に配線がありますが、両側の配線を使用するには、両側の間に適切な回路接続が必要です。

2.マルチレイヤーボード。 配線面積を増やすために、多層基板はより多くの片面または両面配線板を使用します。

電子機器の場合、作業中に一定量の熱が発生し、機器の内部温度が急激に上昇します。 時間内に熱が放出されない場合、機器は引き続き加熱され、過熱によりデバイスが故障します。 電子機器の信頼性性能が低下します。 したがって、回路基板上で適切な熱放散プロセスを実行することが非常に重要です。 PCB回路基板の熱放散は非常に重要なリンクです。
では、プリント基板の放熱技術とは何か、一緒に議論しましょう。
1つ、
1。PCBボード自体を介した熱放散：

現在広く使用されているPCBボードは、銅クラッド/エポキシガラスクロス基板またはフェノール樹脂ガラスクロス基板であり、紙ベースの銅クラッドボードがいくつか使用されています。 これらの基板は、優れた電気的特性と加工特性を備えていますが、熱放散特性は劣っています。 発熱性の高い部品の放熱方法として、PCB樹脂に頼って熱を伝導することはほとんど不可能ですが、部品の表面から周囲の空気に熱を放散します。 しかし、電子製品は部品の小型化、高密度設置、高熱組立の時代に突入しており、表面積が非常に小さい部品の表面だけで熱を放散するだけでは不十分です。 同時に、QFPやBGAなどの表面実装コンポーネントが多用されているため、 コンポーネントによって生成された熱はPCBボードに伝達されます。 したがって、熱放散を解決するためのより良い方法は、発熱体と直接接触しているPCB自体の熱放散能力を改善することです。 伝導または放出。

2.レイアウトによる熱放散：

a。 感熱装置は冷風エリアに配置されます。

b。 温度検出装置は比較的高温の場所に設置されています。

c。 同じプリント基板上のデバイスは、発生する熱量と熱放散の程度に応じて、可能な限り配置する必要があります。 発熱量が少ない、または耐熱性が低いデバイス（小信号トランジスタ、小規模集積回路、電解コンデンサなど）を配置する必要があります。 冷却気流はかなり上流（入口）にあります。 発熱量が多い、または耐熱性に優れたデバイス（パワートランジスタ、大規模集積回路など）は、冷却気流のかなり下流に配置されます。

d。 水平方向では、熱伝達経路を短くするために、高出力デバイスをプリント基板の端のできるだけ近くに配置する必要があります。 垂直方向では、高出力デバイスをプリント基板の上部にできるだけ近づけて配置し、動作中のデバイスの温度を下げる必要があります。 影響。

e。 デバイス内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するため、空気の流路を設計で調査し、デバイスまたはプリント回路基板を合理的に構成する必要があります。 空気が流れると抵抗の少ない場所に流れる傾向があるため、プリント基板上にデバイスを構成する場合は、特定の領域に大きな空間を残さないようにしてください。 マシン全体での複数のプリント回路基板の構成も、同じ問題に注意を払う必要があります。

f。 温度に敏感なデバイスは、温度の低い領域（デバイスの下部など）に配置する方が適切です。 加熱装置の真上に置かないでください。 複数のデバイスを水平面に配置する方が適切です。

g。 消費電力と発熱量の高いデバイスは、適切な放熱場所の近くに配置してください。 ヒートシンクがその近くに配置されていない限り、プリント基板の角と周辺端に発熱の多いデバイスを配置しないでください。 電力抵抗器を設計するときは、できるだけ大きなデバイスを選択し、プリント基板のレイアウトを調整するときに熱放散のための十分なスペースがあることを確認してください。

2、高発熱デバイスとヒートシンクおよび熱伝導ボードPCB内のいくつかのデバイスの熱量が多い（3未満）場合は、ヒートシンクまたは熱伝導チューブを発熱に追加できます。端末。 温度を下げることができない場合は、ファン付きラジエーターを使用して熱放散を高めることができます。

加熱装置が多い場合（3台以上）は、大型の遮熱板（板）を使用できます。 これは、PCBボード上の加熱装置の位置と高さに応じてカスタマイズされた専用ヒートシンクまたは大型のフラットヒートシンクです。 さまざまなコンポーネントの高さの位置を切り取ります。

ヒートシンクはコンポーネントの表面で一体的に座屈し、各コンポーネントに接触して熱を放散します。 ただし、取り付けや溶接時の部品の一貫性が悪いため、放熱効果は良くありません。 一般に、熱放散効果を向上させるために、コンポーネントの表面にソフトな熱相変化サーマルパッドが追加されます。

3、自然対流空冷を使用する機器の場合、集積回路（または他のデバイス）を縦方向または水平方向に縦方向に配置することをお勧めします。

4.熱放散を達成するために合理的な配線設計を採用します。 プレート内の樹脂の熱伝導率が低く、銅箔の線と穴が優れた熱伝導体であるため、銅箔の残留率を高め、熱伝導穴を増やすことが熱放散の主な手段です。 PCBの熱放散能力を評価するには、PCBの絶縁基板について、熱伝導率の異なるさまざまな材料で構成される複合材料の等価熱伝導率（9 eq）を1つずつ計算する必要があります。

5、同じプリント基板上のデバイスは、発生する熱量と熱放散の程度に応じて可能な限り配置する必要があります。 発熱量が少ない、または耐熱性が低いデバイス（小信号トランジスタ、小規模集積回路、電解コンデンサなど）は、冷却空気流に配置されます。 比較的高く（入口）、発熱量や耐熱性に優れたデバイス（パワートランジスタ、大規模集積回路など）を冷却気流の比較的下流に配置しています。

6、水平方向では、高出力デバイスをプリント基板の端にできるだけ近づけて配置し、熱伝達経路を短くします。 垂直方向では、高出力デバイスをプリント基板のできるだけ近くに配置して、動作中の他のデバイスの温度に対するこれらのデバイスの影響を低減します。

7、デバイス内のプリント基板の熱放散は主に空気の流れに依存するため、空気の流路を設計で調査し、デバイスまたはプリント回路基板を合理的に構成する必要があります。

空気が流れると抵抗の少ない場所に流れる傾向があるため、プリント基板上にデバイスを構成する場合は、特定の領域に大きな空間を残さないようにしてください。 マシン全体での複数のプリント回路基板の構成も、同じ問題に注意を払う必要があります。

8、温度に敏感なデバイスは、温度が比較的低い領域（デバイスの下部など）に配置する方が適切です。 発熱装置の真上に置かないでください。 複数のデバイスを水平面に配置することをお勧めします。

9、消費電力と発熱量の多い機器は、放熱性の良い場所の近くに設置してください。 ヒートシンクがその近くに配置されていない限り、プリント基板の角と周辺端に発熱の多いデバイスを配置しないでください。

電力抵抗器を設計するときは、できるだけ大きなデバイスを選択し、プリント基板のレイアウトを調整するときに熱放散のための十分なスペースがあることを確認してください。

10、PCBにホットスポットが集中しないようにし、PCB表面で均一で一貫した温度性能を維持するために、PCBにできるだけ均等に電力を分配します。

設計プロセス中に厳密な均一分布を実現することはしばしば困難ですが、回路全体の通常の動作に影響を与える過度のホットスポットを回避するために、電力密度が高すぎる領域を回避する必要があります。